Klankbordgroep Bouwdienst Rijkswaterstaat: Niek Kaptijn en Hans Appels

Transcriptie

1 HANDBOEK VOOR ORIËNTERENDE INSPECTIE ASR Auteur: Edward Rademaker Klankbordgroep Bouwdienst Rijkswaterstaat: Jaap Bakker Niek Kaptijn en Hans Appels De Bouwdienst Rijkswaterstaat aanvaardt géén aansprakelijkheid n.a.v. het toepassen van het handboek.

2 INHOUD Voorwoord... blz. 3 1: Inleiding... blz. 4 2: Definities en referenties... blz. 5 3: Alkali-silicareactie... blz. 6 4: Inspectietechnieken... blz Uitzetting en vervormingen van het beton 4.2 Scheuren aan het betonoppervlak 4.3 Afscheiding van alkali-silicagel 4.4 Afgedrukte stukken beton 4.5 Overige opmerkingen 5: Referentiefoto s... blz. 15 6: Inspectieformulier... blz. 56 7: Richtlijnen rapportage... blz. 59 8: Voorbeeldinspectie... blz. 60 Handboek voor oriënterende inspectie ASR 2

3 Voorwoord. Enkele jaren geleden is het ASR onderzoek, o.a. door het constateren van ASR in bruggen en viaducten in rijksweg 59, opgestart. Uit deze onderzoeken bleek echter dat het op die manier nog vele jaren zou duren voor een beeld gevormd kon worden in welke mate ASR reeds toegeslagen heeft in het kunstwerkenbestand in beheer bij Rijkswaterstaat terwijl dat toch wel wenselijk was. Daarnaast bestond er een handboek in de Verenigde Staten waarmee eenvoudig het vermoeden van aantasting geconstateerd kon worden. Om ook een snelle werkmethode voor de Bouwdienst Rijkswaterstaat te ontwikkelen is een handboek gemaakt. Met dit handboek is het mogelijk op een eenvoudige manier, visueel, het vermoeden van aantasting door ASR aan te tonen. De in het handboek toegepaste methode zegt alleen iets over het vermoeden van aantasting, indien men zekerheid wil hebben moeten kernen geboord worden en laboratoriumonderzoek worden verricht. Het Amerikaanse handboek heeft enkel als voorbeeld gediend. Gezien het verschil van de toegepaste materialen (cement en toeslagmaterialen) en constructieve detaillering van de constructies zijn de schadebeelden niet gelijk. Het voorliggende handboek kan beschouwd worden als het oriënterend onderzoek zoals dat genoemd wordt in de CUR Aanbeveling voor het beoordelen van bestaande constructies op aantasting door ASR. Deze aanbeveling zal dit jaar nog uitgegeven worden. Het handboek is gemaakt door Edward Rademaker van Nebest B.V. en het geheel is beoordeeld door een klankbordgroep van de Bouwdienst Rijkswaterstaat bestaande uit Jaap Bakker, Niek Kaptijn en Hans Appels. Tilburg, Bouwdienst Rijkswaterstaat, april 2002 Het handboek is door de Bouwdienst aan de CUR ter beschikking gesteld. Handboek voor oriënterende inspectie ASR 3

4 1: Inleiding. In Nederland wordt regelmatig betonschade geconstateerd tengevolge van de alkalisilicareactie (ASR). Internationaal is al veel onderzoek gedaan naar dit schademechanisme. Ook in Nederland zijn inmiddels verschillende werkgroepen bezig met het opstellen van richtlijnen met betrekking tot schadelijke ASR. Er wordt naar gestreefd om maatregelen te bedenken om de schadelijkheid van de alkalisilicareactiviteit te elimineren of ten minste te controleren. Een eerste stap om dit doel te bereiken is het kunnen detecteren van ASR en het te onderscheiden van andere soorten schade. Om die reden is een inspectiehandboek ontwikkeld voor het uitvoeren van oriënterend onderzoek. Met dit handboek moet een willekeurige inspecteur, aan de hand van gerichte instructies en referentiefoto s, kunnen vaststellen of de aangetroffen schadekenmerken in een kunstwerk mogelijk zijn veroorzaakt door ASR, zonder dat daarbij wegafzettingen nodig zijn of een destructief onderzoek moet worden verricht. Met behulp van de beschreven richtlijnen en referentiefoto s moet in het veld een eerste selectie kunnen worden gemaakt tussen betonconstructies waar het risico van ASR kan worden uitgesloten, betonconstructies met mogelijke ASR (licht verdachte scheurvorming) én betonconstructies met matige of ernstig schadekenmerken. Als uit de inspectie volgens dit handboek volgt dat er een verdenking van ASR is, moet een gericht technisch onderzoek worden uitgevoerd (inclusief een dwarskrachtenanalyse en het bepalen van de treksterkte), mogelijk gevolgd door een petrografisch onderzoek van boorkernen uit de als risicovol aangeduide constructiedelen. Beide onderzoeken vallen buiten het kader van dit document. De indeling van dit handboek is als volgt. In hoofdstuk 2 worden allereerst belangrijke begrippen toegelicht en worden referentiedocumenten genoemd. In hoofdstuk 3 wordt het schademechanisme van de alkali-silicareactie kort toegelicht. Hoofdstuk 4 is een opsomming van schadekenmerken van ASR, zodat een willekeurige inspecteur (met kennis van beton) de typische aspecten van ASR kan herkennen in het veld. De beschrijving van de schadekenmerken en inspectietechnieken wordt vergezeld van referentiefoto s in hoofdstuk 5. Er is een inspectieformulier ontwikkeld (hoofdstuk 6) om te komen tot eenvoudige en uniforme inspectie en registratie. Eventueel kan worden gerapporteerd volgens de richtlijnen in hoofdstuk 7, zoals in het voorbeeld in hoofdstuk 8 is gedaan. Handboek voor oriënterende inspectie ASR 4

5 2: Definities en referenties 2.1 Definities Alkali-silicareactie (ASR): de reactie van bepaalde, uit reactief silica bestaande, bestanddelen van toeslagmaterialen met in het poriewater van beton aanwezige alkaliën, die leidt tot de vorming van gelvormige reactieproducten. Deze reactieproducten kunnen poriewater absorberen, daardoor zwellen en druk uitoefenen in het beton dat daardoor kan scheuren. In dat geval is er sprake van schadelijke ASR 2.2 Referenties Bij het opstellen van dit handboek is gebruik gemaakt van de volgende bestaande documenten: CUR-aanbeveling 38 Maatregelen om schade aan beton door de alkali-silicareactie (ASR) te voorkomen, op het moment van opstellen van dit document is een werkgroep actief om deze CUR-aanbeveling te herschrijven. Rapport Bouwdienst Beoordeling van de ASR-gevoeligheid van toeslagmaterialen voor beton; rapportnummer BSRAP-R-00006, Bouwdienst Rijkswaterstaat, Utrecht Concept CUR-document (rapport/aanbeveling) Constructieve consequenties alkalisilicareactie in beton, 1999-BT-R/0062, CUR-commissie C106, 28 juni 2000 Handbook for the Identification of Alkali-Silica Reactivity in Highway Structures, Revised Edition, beschikbaar via internet-adres Alkali-silica reaction in concrete, D.W. Hobbs, Thomas Telford, London, 1988 Betoniek 8/25 Scheurkalender. Stichting BetonPrisma, s-hertogenbosch, 1991 Concrete Petrography, a handbook of investigative techniques, D.A. St John et al, Arnold, London, 1998 Handboek voor oriënterende inspectie ASR 5

6 3: Alkali-silicareactie Gewapend beton kan worden aangetast door wapeningscorrosie en beton zelf kan aantastingsverschijnselen vertonen tengevolge van uitwendige oorzaken als vorst, indringing van sulfaten, zuren en contact met andere schadelijke stoffen. Naast deze externe factoren kan het ook zo zijn dat in het uitgangsmengsel van de betonsamenstelling al stoffen aanwezig zijn die van binnen uit schade aan het beton kunnen veroorzaken. Tussen alkaliën en bepaalde elementen in de toeslagmaterialen kunnen reacties ontstaan die door expansie betonschade veroorzaken, alkali-toeslagreacties of alkaliaggregaatreacties (AAR) genoemd. We onderscheiden alkali-carbonaatreacties (ACR) en alkali-silicareacties (ASR), waarvan alleen de alkali-silicareactie in dit handboek wordt uitgewerkt, omdat die in de praktijk de meeste problemen veroorzaakt. Ettringietvorming is belangrijk tijdens de uitharding van jong beton. In een later stadium kan ettringietvorming ook schade veroorzaken met schadekenmerken die vergelijkbaar zijn met die van ASR, maar dit wordt niet apart behandeld. Een aantal gesteenten dat is toegepast als toeslagmateriaal voor beton, blijkt expansieve reacties te kunnen veroorzaken met alkaliën (natrium- en kaliumionen). De reactieve vormen van silica zijn chalcedoon, opaal, poreuze vuursteen en sommige soorten zandsteen. (Portland-)cement is de voornaamste bron van alkaliën, maar alkaliën kunnen ook in vulstoffen en hulpmiddelen zitten, en ze kunnen ook in het poriewater van het beton zijn terecht gekomen via dooizouten, zeewater, alkalische vloeistoffen of in het toeslagmateriaal zelf al aanwezig zijn. Omdat het hier gaat om een chemische reactie tussen de alkaliën en reactieve silica in het toeslagmateriaal, wordt gesproken van alkali-silicareacties (ASR). Het reactieproduct van deze reactie is zogenaamde silicagel, die bij opname van vocht enorm in omvang toeneemt. In feite is ASR dus in de volgende twee stappen samen te vatten: 1. Alkaliën (uit cement) + Silica (toeslag) Gelvormige reactieproducten 2. Gelvormige reactieproducten + Water Expansie Het is belangrijk onderscheid te maken tussen primaire (schade door) ASR (i.e. de constructieve schade is het gevolg van ASR) en secundaire (schade door) ASR (i.e. de constructie heeft al schade tengevolge van wapeningscorrosie of vorst-dooizoutschade, waarna zich ook ASR ontwikkeld heeft). Handboek voor oriënterende inspectie ASR 6

7 4: Inspectietechnieken In dit hoofdstuk worden de inspectietechnieken toegelicht om de alkali-silicareactie te kunnen herkennen in de praktijk. Aan de hand van de fysische kenmerken in civiele kunstwerken wordt aangegeven waar de inspecteur in het veld op moet letten om te beoordelen of er mogelijk sprake is van schadelijke ASR. Alvorens een (reeks) kunstwerk(en) te inspecteren is het altijd zinvol om na te gaan wat er al bekend is over de constructie. Bouwtekeningen, inspectierapporten van een aantal jaren geleden en uitgevoerde reparaties kunnen veel duidelijk maken over de geschiedenis van een kunstwerk. Allereerst is het zinvol om te onderzoeken of het kunstwerk is gebouwd met beton op basis van hoogovencement of op basis van portlandcement. Algemeen wordt aangenomen dat de kans op ontwikkeling van schadelijke vormen van ASR bij toepassing van hoogovencement veel kleiner is dan bij toepassing van portlandcement. In Nederland wordt relatief vaak hoogovencement gebruikt. Niet in alle gevallen is bekend welke cementsoort is toegepast, en ook bestudering van het oppervlak geeft niet altijd uitsluitsel. (Een soms (groen)blauwe kleur wijst op beton met hoogovencement.) Met een veldtest kan dan worden gecontroleerd of er slak aanwezig is in de cementsteen. Door een druppel 10 % zoutzuur op het beton te doen met een druppelflesje gaat het beton bruisen. Dit komt door reactie van de cementsteen met het zuur, waarbij koolzuurgas vrijkomt. Door reactie van eventueel aanwezige slak met het zoutzuur komt de zwavel uit de slak vrij in de vorm van het gas H 2 S. Dit H 2 S geeft de bekende rotte eieren lucht, en dan is er waarschijnlijk sprake van hoogovencement. Naast de gebruikte cementsoort, is kennis over de leeftijd van de betonconstructie belangrijk met betrekking tot het vaststellen van ASR. Hoewel dit natuurlijk sterk afhangt van de omstandigheden, kan over het algemeen worden opgemerkt dat ASR zich vaak pas manifesteert als een kunstwerk enige tijd oud is (denk aan een leeftijd van vijf tot enkele tientallen jaren). Een andere vorm van ASR (bijvoorbeeld als deze het gevolg is van ingedrongen alkaliën) kan zich nog veel later ontwikkelen (bijvoorbeeld pas na jaar). Er is slechts een gedeeltelijke wetenschappelijke onderbouwing van deze constatering, maar de leeftijd van een constructie moet wel degelijk worden meegenomen in de inspectie naar kenmerken van ASR. Bij oudere constructies wordt ook regelmatig ASR aangetroffen, samen met andere schademechanismen. Ten gevolge van een initiële slechte betonkwaliteit zijn (vaak watervoerende) scheuren ontstaan die langzaam uitlogen. Het beton wordt hierdoor steeds poreuzer (fysische degradatie). In dergelijk beton verlopen ASR-reacties gemakkelijk. Pas als zoveel mogelijk algemene informatie is verzameld, begint de eigenlijke inspectie. De waarneembare gevolgen van alkali-silicareactie in beton kunnen zijn: - uitzetting en vervormingen van het beton - (haar)scheuren aan het oppervlak - afscheiding van alkali-kiezelzuurgels - afdrukken van stukken beton Voor elk van deze schadekenmerken worden hieronder in een aparte paragraaf richtlijnen gegeven, zodat de inspecteur zo goed mogelijk in het veld kan vaststellen of er sprake is van ASR. Handboek voor oriënterende inspectie ASR 7

8 4.1 Uitzetting en vervormingen van het beton Uitzetting en vervormingen van het beton zijn in een aantal gevallen moeilijk waar te nemen. Pas in een vergevorderd stadium van ASR is met het blote oog een duidelijke verandering van het betonvolume te zien. Er moet hierbij rekening worden gehouden met het feit dat de uitzetting in alle dimensies plaats kan vinden. Verhindering van uitzetting in een bepaalde richting door de constructie of bijvoorbeeld door aanwezige wapening kan ervoor zorgen dat de uitzetting in één richting domineert. Bij een brug of viaduct zonder verticale wapening in het rijdek zal de uitzetting met name plaats vinden in de richting loodrecht op het brugdek. Op het moment dat de mogelijkheid bestaat om deze eigenschap op langere termijn te volgen, middels periodieke landmetingen (praktisch zeer moeilijk uitvoerbaar) of door het inbouwen van rekgevoelige sensoren, kan deze eigenschap goed gebruikt worden als indicatie van de voortgang van het schadelijke ASR-proces. Deze aanpak is derhalve meer geschikt voor monitoring van kunstwerken met bekende ASR-problemen (bijvoorbeeld om de effectiviteit van beschermende maatregelen te controleren), en minder voor een oriënterende inspectie. Hoewel de uitzetting van het beton zelf nauwelijks is waar te nemen, zijn er wel directe gevolgen van vervormingen aan te geven. Zelfs buiten de voor ASR gevoelige gebieden kunnen door de veranderde krachtensituatie deze kenmerken worden aangetroffen. Ervan uitgaand dat een kunstwerk goed is ontworpen en geconstrueerd, kunnen de volgende kenmerken een aanwijzing zijn voor het optreden van ASR: - Voegovergangen in bruggen en viaducten die aanlopen of dicht zijn geraakt tengevolge van uitzetting van het dek. - Voegprofiel dat uit de dilatatie of voegovergang is gedrukt. - Ongewone scheefstand van de opleggingen. - Onderlinge verschuiving van vlakken die in elkaars verlengde zouden moeten liggen. De zijkant van een zwellend dek ligt dan niet meer in het verlengde van de zijkant van het landhoofd. - Ongewone krommingen / scheefstand in overige constructiedelen, zoals keerwanden, borstweringen, oplegbalken enzovoorts. Bovenstaande vormveranderingen kúnnen het gevolg zijn van ASR, maar hebben mogelijk ook andere oorzaken. 4.2 Scheuren aan het betonoppervlak (Haar)scheuren aan het betonoppervlak kunnen veroorzaakt worden door diverse schademechanismen. Door het constructieve gedrag van gewapend beton zijn bepaalde scheuren in het beton zelfs onvermijdelijk. De karakteristieken van de scheuren zijn erg belangrijk voor het identificeren van het schademechanisme. Het is belangrijk te letten op de volgende kenmerken - De plaats van de scheuren - De scheurrichting - De scheurvorm, het scheurenpatroon - De scheurwijdte, de scheurdiepte en de scheurlengte - De onderlinge afstand tussen de scheuren - Het al dan niet watervoerend zijn van de scheuren - Informatie over de leeftijd van de scheuren t.o.v. de constructie - Of de scheur door toeslagkorrels loopt Handboek voor oriënterende inspectie ASR 8

9 - De aanwezigheid van gel of uitbloeiingsproducten Hieronder volgt een overzicht van verschillende schademechanismen en hun typische kenmerken van scheurvorming. De letters verwijzen naar figuur 1. Sedimentatie- of zettingsscheuren (A, B, C) ontstaan al binnen enkele uren na het storten van beton door bleeding en komen onder meer voor in dikke platen en bovenin kolommen. Plastische krimpscheuren (D, E, F) ontstaan ook al op de eerste dag sinds het storten en kunnen voorkomen worden door een doelmatige nabehandeling. Thermische krimpscheuren (H, I) in jong beton. Bij de uitharding van cement komt hydratatiewarmte vrij en in veel gevallen is de vervorming door thermische uitzetting en krimp verhinderd, bijvoorbeeld bij het storten van een betonwand op een reeds verharde vloer. Scheuren door temperatuurbelasting. Ook uitgehard beton kan nog aanzienlijk uitzetten en krimpen in de verschillende seizoenen en door de zon, wat ook scheuren kan veroorzaken bij een onjuiste detaillering van dilaties. Scheuren door uitdrogingskrimp en Craquelé (J, K) door een te hoge watercementfactor. Dit type craquelé (oppervlakkig, alleen in betonhuid) hangt soms samen met het gebruik van een stalen bekisting of onvoldoende nabehandeling en treedt ook alleen op in de uithardingsfase van beton. Scheurvorming door wapeningscorrosie (L, M). Indringing van CO 2 uit de lucht en onvoldoende betondekking leiden tot carbonatatie geïnitieerde wapeningscorrosie. Ingemengd of ingedrongen chloride (bijvoorbeeld uit dooizouten) leidt tot chloride geïnitieerde corrosie van de wapening, waarbij vaak bruine roestproducten zich aftekenen ter plaatse van de scheuren. Scheurvorming tengevolge van alkali-silicareactie (N) in vochtige locaties en doorgaans pas na vele jaren. In het vervolg van deze paragraaf wordt dit type scheurvorming uiteraard verder uitgewerkt. Figuur 1. Veelvoorkomende scheurpatronen in beton [Betoniek 8/25] Handboek voor oriënterende inspectie ASR 9

10 Als waarschuwing bij het gebruik van de figuur moet worden opgemerkt dat het gevaarlijk is om alleen op basis van de scheurvorming conclusies te trekken over de schadeoorzaak. Ook scheurvorming die wordt getypeerd met de letters A, E en F in figuur 1 kan duiden op ASR, hetgeen pas na laboratoriumonderzoek kan worden aangetoond. Na dit overzicht van scheuren, wordt hieronder dieper ingegaan op de typische kenmerken van scheurvorming tengevolge van ASR. Samenhangend met de uitzetting van het beton die in paragraaf 4.1 is besproken, gaat sterke uitzetting tengevolge van vochtopname door de alkali-silicagel samen met scheurvorming. Het ontstaan van scheuren in de betonconstructie is meestal het eerste teken dat de mogelijke aanwezigheid van ASR verraadt. Het precieze scheurpatroon is afhankelijk van de constructie- en wapeningsgeometrie, de homogeniteit van de betonsteen, de verspreiding van de reagerende korrels en de hoofdspanningsrichtingen in het kunstwerk. Scheuren die door ASR worden veroorzaakt zijn nooit gelijkmatig verdeeld over het betonoppervlak (inhomogeen en anisotroop), zelfs niet onder laboratoriumomstandigheden. In de praktijk kan het beeld variëren van slechts één of twee scheuren tot geïsoleerde gebieden met een heel dicht scheurenpatroon. Ondanks het feit dat in de gehele constructie doorgaans dezelfde materialen in het beton zijn toegepast, valt het op dat vaak slechts een klein gedeelte van het oppervlak aangetast lijkt te zijn door de alkali-silicareactie. In het beginstadium van ASR komen lokaal fijne scheurtjes voor, en pas in een later stadium komen wijdere scheuren voor, voornamelijk in de lengterichting van een constructie, zoals bijvoorbeeld in landhoofden, keerwanden, brugpijlers en fundatiesloven. Handboek voor oriënterende inspectie ASR 10

11 Figuur 2. Extreme schadebeelden van de alkali-silicareactie. Handboek voor oriënterende inspectie ASR 11

12 De scheurvorming bij ASR wordt wel eens beschreven met de term landkaartenpatroon, omdat de scheuren regelmatig vertakt zijn, en er wordt ook wel gesproken over een craquelé-achtig scheurenpatroon (figuur 2, foto 4). Zogenaamde spinnekopscheuren ontstaan als een reactieve toeslagkorrel nabij het oppervlak ligt. In sommige gevallen is de uitzetting van het beton verhinderd in bepaalde richtingen. De wapeningsconfiguratie of voorspanning stuurt in zo n geval vaak de scheurvorming. Als een kunstwerk een zeer dicht wapeningsnet heeft, kan het zo zijn dat de scheuren zich alleen in de richting van de hoofdwapening manifesteren (figuur 2, foto s 1 en 2). Bij hoge drukspanningen zullen scheuren ontstaan in de richting van deze drukspanningen (figuur 2, foto 3). Het is gebruikelijk dat de ASR-reactie het ernstigst is in die delen van de constructie die te maken hebben met wisselende weersinvloeden en waar voldoende vocht (water) aanwezig is. De zuidzijde (waar de zon op schijnt) lijkt vaak meer scheurvorming te vertonen. Ook het indringen van (dooi-)zouten zorgt voor een verhoogde aanwezigheid van alkaliën in het beton en kan zo ASR veroorzaken. Als er in het verleden al een betonreparatie is uitgevoerd of scheuren in de constructie zijn geïnjecteerd met een injectiehars, dan zal de kans bestaan dat door de voortschrijdende ASR-reactie de scheur toch wijder wordt en dus weer open zal gaan staan. Op scheurvlakken doet zich het kenmerkende verschijnsel voor dat veel van de ASR-vatbare korrels zelf gebroken zijn. De scheuren zijn intragranulair (door de korrels) in plaats van de gebruikelijke intergranulaire (tussen de korrels) scheuren in beton. Als een scheur door een toeslagkorrel in het beton loopt kan dit erop duiden dat de korrel zelf een van de reactanten is, d.w.z. heeft deelgenomen aan de alkali-silicareactie. Donkere randen om de toeslagkorrel (of een donkere buitenrand en een witte binnenrand van gel) kunnen er ook op duiden dat de betreffende toeslagkorrel heeft deelgenomen aan een chemische reactie in het beton. Deze kenmerken zijn het beste waar te nemen met behulp van microscopisch onderzoek van boorkernen, maar ook in het veld zijn hiervoor vaak al wel aanwijzingen te vinden. Het wordt aanbevolen om een scheurenloep te gebruiken en ook het benatten (met water of met een 1% kaliumjodide-oplossing (KI)) van het betonoppervlak kan de aftekening van scheuren en de donkere randen om toeslagkorrels verduidelijken. Tot slot over scheuren tengevolge van ASR nog enkele opmerkingen. Als de alkali-silicareactie nog actief is, dan zijn de scheuren vaak open aan het oppervlak en er kan een verplaatsing waarneembaar zijn loodrecht op het oppervlak. Dit kun je voelen door met de vingertoppen over fijne scheurtjes te wrijven. Oudere scheuren kunnen gevuld zijn met gecarbonateerd calciumhydroxide, dat moeilijk te onderscheiden is van gecarbonateerde silicagel. Langs de scheuren kan een bruine of paars-bruine kleur worden waargenomen, omdat alkaliën de aanwezige mossen of aanslag op het betonoppervlak kunnen verkleuren. Met behulp van petrografisch onderzoek wordt vaak aangetoond dat zich in de door ASR gevormde scheuren ettringiet vormt, als secundair proces. Het omgekeerde kan ook voorkomen: Ettringiet als schadeoorzaak, zodat ASR mogelijk wordt gemaakt. De aanwezigheid van een conservering op het betonoppervlak kan soms misleidend zijn voor het vaststellen van ASR. Scheuren in de conservering kunnen verkleuren door vervuiling die op ASR lijkt. Bij twijfel of de geconstateerde scheurvorming het gevolg is van schadelijke ASR-reacties, verdient het in ieder geval aanbeveling om mogelijke andere schadeoorzaken uit te sluiten. Handboek voor oriënterende inspectie ASR 12

13 In geval van roestende wapening zal het scheurenpatroon vaak corresponderen met de configuratie van de wapening, en soms zijn er roestproducten aan het betonoppervlak zichtbaar. Als dit niet wordt waargenomen, en als in het beton tevens geen verhoogd chloridegehalte wordt aangetroffen en het carbonatatiefront (verlaging ph door indringing van CO 2 ) nog niet de wapening heeft bereikt, dan is wapeningscorrosie als oorzaak van scheurvorming vrijwel uitgesloten. Een mogelijkheid om krimp als oorzaak van scheurvorming uit te sluiten is om te kijken naar de leeftijd van de scheuren ten opzichte van de constructie. Daarnaast kan de de totale gesommeerde scheurwijdte van alle parallelle scheuren per lengte-eenheid worden berekend. Deze is beperkt in geval van krimp. Verschillende schademechanismen kunnen elkaar ook versterken. Bijvoorbeeld: Een scheur die door ASR is ontstaan kan het transport van vocht en chloriden naar de wapening vergemakkelijken en zo wapeningscorrosie veroorzaken. Daarom wordt bij het beoordelen van ASR duidelijk onderscheid gemaakt tussen primaire ASR (de alkali-silicareactie is zelf de oorzaak van scheurvorming) en secundaire ASR (de alkali-silicareactie is een gevolg van andere scheuren en veranderde omstandigheden in het beton). 4.3 Afscheiding van alkali-silicagel Afscheiding van alkali-kiezelzuurgels, het reactieproduct van de chemische reactie tussen de alkaliën in het cement en de reactieve silica in de toeslagmaterialen, is een typisch kenmerk van de alkali-silicareactie. In de Verenigde Staten wordt voor de in situ identificatie van deze gel gebruik gemaakt van een licht radioactieve methode. In Nederland is men niet bereid deze techniek toe te passen. Voor een visuele inspectie moet dus worden volstaan met het vergelijken van de waarnemingen met de beschikbare kennis over deze silicagel. De gel is aanwezig in scheuren (en is door opname van vocht tevens verantwoordelijk voor het ontstaan van dezelfde scheuren). De gel heeft een witte, soms gelige, glasachtige kleur. De oorspronkelijk transparante gel carbonateert tot wit kristallijn materiaal als het in contact komt met lucht. Het betonoppervlak zelf krijgt in geval van ASR soms een bruine of paarsbruine kleur, zoals is beschreven in de slotopmerking over scheurvorming. De gel is zacht, en kan met een nagel of een scherp voorwerp worden ingedrukt, in tegenstelling tot bijvoorbeeld uitgeharde kalk (tengevolge van uitbloeiing). Door verkalking hardt ook gelafzetting aan het oppervlak vaak uit en is het moeilijk om het onderscheid te maken. Als de gel aan het oppervlak uitdroogt, zijn in de gelafzetting op het oppervlak barsten waar te nemen. Uit de poriën van het beton kan de gel vrij naar buiten expanderen (vooral als het beton minder goed is verdicht) en door vochtopname kan de gel opzwellen en opdrogen in de vorm van een druppel, worm of als druipsteen. Vaak ook is de afscheiding van alkali-silicagel niet zichtbaar aan het oppervlak, omdat er niet altijd voldoende vocht aanwezig is om de gel tot aan het oppervlak te transporteren. 4.4 Afgedrukte stukken beton Pop-outs kunnen ontstaan door een extreme opzwelling van de ontstane gel in het beton. Er moet dan in ieder geval wel voldoende vocht aanwezig zijn in de constructie. Scheurvorming Handboek voor oriënterende inspectie ASR 13

14 zal doorgaans in een veel vroeger stadium van ASR optreden dan het afdrukken van stukjes beton, alleen in gevallen waar de spanningshuishouding in het kunstwerk zeer sterk door de wapening wordt gestuurd, kan het zo zijn dat enkele pop-outs de enige zichtbare tekenen van schade zijn. De afmeting van deze pop-outs varieert van enkele millimeters tot circa 15 mm. Grotere stukken afgedrukt beton als gevolg van de alkali-silicareactie komen zelden voor. De reactie heeft zich dan al in een zover stadium ontwikkeld dat er ook reeds ernstige scheurvorming aanwezig zal zijn. In de opzet van een oriënterende inspectie past dus eerst een inventarisatie van de scheurvorming. Pas als de constructie als risicovolle ASR constructie wordt bestempeld, kan in een nader onderzoek het afdrukken van stukken beton worden betrokken. 4.5 Overige opmerkingen De in 4.1 tot en met 4.4 beschreven kenmerken gaan nauwelijks in op de constructie en de locatie in het kunstwerk waar ASR wordt vastgesteld. Van de inspecteur wordt verwacht dat bijzonderheden met betrekking tot de constructie ook worden vermeld op het inspectieformulier (hoofdstuk 6) Daarnaast kan in geval van grootschalige schade iets gezegd worden over de ernst van de schade. Dit heeft natuurlijk gevolgen voor de urgentie van een eventueel vervolgonderzoek (gericht technisch onderzoek). Ter illustratie een voorbeeld: Voor een brugdek is de constructieve functie zeer belangrijk. Bij ernstige schade (tengevolge van ASR, of door andere schademechanismen) kan een constructie bezwijken. In geval van een brugdek kan dit zich als volgt manifesteren: - Randen van scheurvlakken zijn ten opzichte van elkaar verschoven. - Ter plaatse van overlappingslassen van de wapening (doorgaans onbekend) zijn brokken beton losgekomen. Handboek voor oriënterende inspectie ASR 14

15 5: Referentiefoto s In dit hoofdstuk worden referentiefoto s van ASR-problemen in de praktijk getoond om de inspecteur de mogelijkheid te bieden fysische schadekenmerken aan civiele kunstwerken met bekende alkali-silicareactie te vergelijken met de constateringen in het veld. Per bladzijde wordt slechts één foto getoond, met daaronder een korte toelichting. Voor de indeling van het fotomateriaal is geprobeerd om zoveel mogelijk de indeling van hoofdstuk 4 aan te houden. Dit betekent dat eerst (indirecte) kenmerken van uitzetting van het beton aan de orde komen, gevolgd door een zeer groot aantal foto s met scheurvorming, waaronder een ook in het veld verhelderende microscoopopname. Hierna volgen foto s met afzetting van silicagel op het oppervlak en tengevolge van ASR afgedrukte stukken beton. Tussen rechte haken [ ] is een code onder de foto s aangegeven die correspondeert met de velden op het inspectieformulier. 1a Aanlopende of dichte voegen tengevolge van uitzetting of vervorming 1b Ongewone scheefstand van opleggingen 1c Verschuiving van vlakken die in elkaars verlengde zouden moeten liggen 1d Ongewone krommingen / scheefstand 2a Scheurvorming: craquelé-patroon, landkaartenpatroon 2b Scheur door uitzetting van beton, mogelijk evenwijdig aan hoofdwapening 2c De locatie van scheuren lijkt te corresponderen met aanwezig vocht 2d Betonreparatieplekken of geïnjecteerde scheuren zijn toch opnieuw gescheurd 2e Scheurvorming is pas na jaren ontstaan, scheur loopt door toeslagkorrels heen 2* Overige kenmerken van scheurvorming tengevolge van ASR 3a Afscheiding van een witte, glasachtige gel in scheuren 3b De afscheiding is zacht en kan met scherp voorwerp worden ingedrukt 3c Gel is aan het oppervlak uitgedroogd, mogelijk in druipsteenvorm 3* Overige kenmerken en gevolgen die samenhangen met ASR-gel 4 Afgedrukte stukken beton (pop-outs) die het gevolg zijn van ASR 5 Overige kenmerken van ASR (b.v. met betrekking tot bezwijken van constructie) Handboek voor oriënterende inspectie ASR 15

16 Foto 1 [1a] Naast de optredende scheurvorming is aan de ontstane schade ter plekke van de voegovergangsconstructie tussen landhoofd en brugdek van een viaduct te zien dat er materiaaluitzetting heeft plaatsgevonden. Handboek voor oriënterende inspectie ASR 16

17 Foto 2 [1a, 2a, 2c, 2d] Bij dit viaduct over Rijksweg A59 vindt desintegratie van beton plaats bij de (vochtige) voegovergang. Hoewel de vastgelopen voeg eerder gerepareerd is, ontwikkelt de schade zich verder. Handboek voor oriënterende inspectie ASR 17

18 Foto 3 [1a] De verticale voeg is op dit moment ongetwijfeld smaller dan in het ontwerp van het viaduct. Dit kan zijn veroorzaakt door uitzetting in het brugdek in horizontale richting of door verplaatsing van het landhoofd. Handboek voor oriënterende inspectie ASR 18

19 Foto 4 [1a] Als het profiel uit de voeg of dilatatie wordt gedrukt, zoals hier in het Schenkviaduct in Den Haag, kan dat duiden op uitzetting van het betonnen dek. Handboek voor oriënterende inspectie ASR 19

20 Foto 5 [1b] Als bepaalde delen van een brug uitzetten kan dit leiden tot een ongewone scheefstand van de opleggingen, in dit geval zijn dat rubberen oplegblokken. Tengevolge van temperatuurswisselingen in zomer en winter is een zekere verandering in de scheefstand normaal (maximaal circa 2 cm scheefstand voor 4 cm hoge oplegblokken). Een scheefstand in de richting zoals te zien is op de foto is gebruikelijk voor de winter. Handboek voor oriënterende inspectie ASR 20

21 Foto 6 [1b] Scheefstand van oplegging in een van de viaducten over Rijksweg A59 in samenhang met de ontwikkeling van schadelijke ASR. Handboek voor oriënterende inspectie ASR 21

22 Foto 7 [1c] Een indirect gevolg van uitzettingen van verschillende constructiedelen is dat de leuning op het brugdek in dit geval niet meer in het verlengde van de leuning op het landhoofd ligt. Dit is vaak makkelijker vast te stellen dan de uitzetting zelf. Handboek voor oriënterende inspectie ASR 22

23 Foto 8 [1c] Ten opzichte van elkaar zijn deze keerwandsecties in een rivier in Engeland vervormd. Handboek voor oriënterende inspectie ASR 23

24 Foto 9 [1d, 2c] De bovenzijde van dit viaduct over Rijksweg A59 lijkt ontzet. Dit kan erop duiden dat er uitzetting (en scheurvorming) heeft plaatsgevonden in het onderliggende beton. De locatie van schade bij de trottoirbanden correspondeert met aanwezig vocht. Handboek voor oriënterende inspectie ASR 24

25 Foto 10 [2a] Een detailopname van het typische scheurenpatroon door de alkali-silicareactie. De oriëntatie van de primaire scheurvorming in geval van optredende ASR is meestal geheel willekeurig. Op gladde betonoppervlakken zijn dergelijke scheurtjes het best waarneembaar. Als het oppervlak na bevochtiging (b.v. na een regenbui, of met een 1% kaliumjodideoplossing (KI)) deels weer opdroogt, tekenen de scheurtjes zich als donkere lijntjes af. De uiterlijke kenmerken van ASR-scheurvorming in dit vroege stadium wordt vaak verward met uitdrogingskrimpscheuren. Handboek voor oriënterende inspectie ASR 25

26 Foto 11 [2a, 2b] In een door ASR aangetast brugdek lopen de meest dominante scheuren meestal in de lengterichting van een brug of viaduct, verbonden door korte, fijne dwarsscheuren. Er is een duidelijke relatie tussen de scheurvorming en het (buitenste) wapeningsnet, maar niet vanwege corrosie. In verband met de asfaltlaag op het brugdek zijn deze globale kenmerken in Nederland alleen vanaf de onderzijde te inspecteren en daarbij moet ook rekening worden gehouden met het wel of niet aanwezig zijn van voorspanning. Handboek voor oriënterende inspectie ASR 26

27 Foto 12 [2a] Op deze foto is te zien wat bedoeld wordt met het landkaartenpatroon in de scheuren die zich aftekenen in het trottoir van een brugdek. Handboek voor oriënterende inspectie ASR 27

28 Foto 13 [2a] Tunnelwand met map-cracking (landkaartenpatroon) in Canada. Handboek voor oriënterende inspectie ASR 28

29 Foto 14 [2a, 2*] Deze foto toont scheurvorming tengevolge van alkali-silicareactie in de betonnen eindbescherming van een geleideconstructie op een brugdek. In een gebied waar het nooit vriest is dit type scheurvorming meestal veroorzaakt door ASR, maar in Nederland kan het ook een gevolg zijn van vorst-dooischade. Ook kan er sprake zijn van een combinatie van initiële alkali-silicareactie en verdere scheurvorming door vorstschade. Handboek voor oriënterende inspectie ASR 29

30 Foto 15 [2a] Ter plaatse van de dilatatie in de frontwand is de scheurvorming (craquelé-patroon) in de hoek het duidelijkst aanwezig door de verhinderde uitzetting. Handboek voor oriënterende inspectie ASR 30

31 Foto 16 [2a] Scheurvorming in de fundatiesloof. Handboek voor oriënterende inspectie ASR 31

32 Foto 17 [2b] Scheurvorming in de lengterichting van een viaduct in België. Omdat de ASR-schade zo ernstig was, is dit kunstwerk enkele jaren geleden gesloopt. Handboek voor oriënterende inspectie ASR 32

33 Foto 18 [2b] Scheurvorming volgt de richting van de hoofdwapening, in dit brugdek is dat in horizontale richting. Handboek voor oriënterende inspectie ASR 33

34 Foto 19 [2b] Bij deze brug in Canada tekent de voorspanning zich zeer duidelijk af in de scheurvorming. Handboek voor oriënterende inspectie ASR 34

35 Foto 20 [2b] In de zijkant van dit brugdek in Montfoort is scheurvorming tengevolge van de ASR-reactie zichtbaar in de richting van de hoofdwapening. Handboek voor oriënterende inspectie ASR 35

36 Foto 21 [2b] Een typisch voorbeeld van het scheurenpatroon in de hoek van een brugdek is te zien op deze foto. In de hoek van een normaal gewapend brugdek lijkt de scheurvorming de bocht om te gaan. In het midden van de overspanning lopen scheuren in de lengterichting, en in de buurt van de voeg lopen de scheuren ook in de dwarsrichting. Het scheurpatroon wordt beïnvloed door de beperkingen tengevolge van de wapeningsconfiguratie. Rondom hemelwaterafvoerbuizen en op andere plaatsen waar zich opgeloste dooizouten kunnen verzamelen vertonen over het algemeen ernstiger scheurvorming. Handboek voor oriënterende inspectie ASR 36

37 Foto 22 [2c] Lokale scheurvorming volg precies de vochtige gebieden, namelijk onder de goten op dit viaduct over Rijksweg A59. Handboek voor oriënterende inspectie ASR 37

38 Foto 23 [2d] Op deze foto is goed te zien dat, hoewel er grootschalige betonreparaties zijn uitgevoerd, de alkali-silicareactie zich verder heeft ontwikkeld. In dit geval zijn in de reparatie geen beperkende maatregelen getroffen om verdere ASR te voorkomen (zoals het afsluiten van het beton voor water) en de scheurvorming in de reparatieplekken is een bewijs van de voortschrijdende expansie. Handboek voor oriënterende inspectie ASR 38

39 Foto 24 [2d, 3a] Witte uitbloeiing langs oude reparaties. Handboek voor oriënterende inspectie ASR 39

40 Foto 25 [2a, 2d, 3a] De reparatielaag uit spuitbeton scheurt opnieuw door doorgaande expansie tengevolge van ASR in de Lorenzsluizen. Handboek voor oriënterende inspectie ASR 40

41 Foto 26 [2e] In deze microscoopopname is te zien dat de toeslagkorrel zelf heeft deelgenomen aan de reactie en de scheur loopt dan ook door de korrel heen. Handboek voor oriënterende inspectie ASR 41

42 Foto 27 [2*] Ettringiet is de oorzaak van de schade in deze keerwand in een tunnelconstructie, maar daarna heeft ook de alkali-silicareactie een kans gekregen. Tengevolge van de scheurvorming is vermoedelijk ook de wapening gaan roesten en zijn er aan het oppervlak roestproducten zichtbaar. Handboek voor oriënterende inspectie ASR 42

43 Foto 28 [3a] Scheurvorming en overmatige geluitbloeiing in een vergevord stadium van ASR bij een sluizencomplex in Noord-Holland. Handboek voor oriënterende inspectie ASR 43

44 Foto 29 [3a] Uitbloeiing van ASR-gel in scheuren in de schampstroken van het rijdek van een viaduct. Handboek voor oriënterende inspectie ASR 44

45 Foto 30 [3a] Scheurvorming en witte afscheiding bij een sluizencomplex in Noord-Holland. Handboek voor oriënterende inspectie ASR 45

46 Foto 31 [3a, 3*] Naast de bruinige verkleuring van het oppervlak van deze betonnen wand is in de scheuren ASR-gel zichtbaar. (Lille, Frankrijk) Handboek voor oriënterende inspectie ASR 46

47 Foto 32 [3c] Voor de expansie van silicagel is water nodig. Vaak ontstaat op het oppervlak een door het verkalken van de gel een uitstulping in allerlei vormen. Soms kunnen zo druipsteenformaties (stalactieten) ontstaan. Handboek voor oriënterende inspectie ASR 47

48 Foto 33 [3c, 5] Verregaande desintegratie van betonnen balk in sluis Boscherveld, met druipsteenvormige uitbloeiingen. Handboek voor oriënterende inspectie ASR 48

49 Foto 34 [3c, 3*] Vlokvormige uitbloeiingen van ASR-gel aan het betonoppervlak. Handboek voor oriënterende inspectie ASR 49

50 Foto 35 [3*] Bruingele aftekening van scheuren in een brug in Frankrijk. Handboek voor oriënterende inspectie ASR 50

51 Foto 36 [3*] Detail van het betonoppervlak na ernstige aantasting door ASR. Op het oppervlak is een bruine aanslag te zien. Handboek voor oriënterende inspectie ASR 51

52 Foto 37 [3*] Er tekent zich een geel-bruine kleur af op dit kunstwerk in Lille dat aangetast is door de alkali-silicareactie. Handboek voor oriënterende inspectie ASR 52

53 Foto 38 [4] Naast de voor ASR typische scheurvorming lijken in dit geval kleine stukjes beton afgedrukt aan het oppervlak, de zogenaamde pop-outs. Handboek voor oriënterende inspectie ASR 53

54 Foto 39 [5] Dit handboek is gericht op het vaststellen van alkali-silicareactie in civiele kunstwerken. Dat ASR ook in de utiliteitsbouw een probleem kan zijn, blijkt uit deze foto van een balkon aan een flatgebouw. Handboek voor oriënterende inspectie ASR 54

55 Foto 40 [5] Desintegratie vindt plaats van de steunberen ter ondersteuning van de bordessen van de sluis Boscherveld. Handboek voor oriënterende inspectie ASR 55

56 6: Inspectieformulier In principe wordt hier een visuele oriënterende inspectie beschreven om te zien of er mogelijk ASR in een kunstwerk aanwezig is. Toch kan een aantal hulpmiddelen handig zijn om zo n inspectie optimaal te kunnen uitvoeren. Camera (met eventueel mogelijkheid om schadenummer te koppelen) Inspectietekening (voor het direct intekenen van schadebeelden) Scheurwijdtemeter (scheurenloupe of scheurenkaartje) Kleurenindicator Hamer Vocht (om het oppervlak te kunnen bevochtigen) Om er voor te zorgen dat vele kunstwerken op een uniforme manier kunnen worden beschreven, is besloten om een inspectieformulier te ontwikkelen, waarin de inspecteur aan de hand van een aantal vragen een inschatting kan maken van de kans op ASR voor het betreffende kunstwerk. Allereerst moet worden ingevuld door welke inspecteur (en van welk bedrijf) de inspectie is uitgevoerd en van welke datum de waarnemingen zijn. In het eerste gedeelte van het formulier is vervolgens ruimte voor algemene gegevens, zoals de topcode, de naam en de locatie van het geïnspecteerde kunstwerk. Onder type kunstwerk kan de inspecteur aangeven of het om een brug, viaduct, tunnel of sluis gaat, maar ook bijvoorbeeld of een brugdek is voorgespannen en bestaat uit prefab-liggers. Ook algemene gegevens die relevant zijn voor de beoordeling van ASR, zoals de leeftijd van de constructie, historische gegevens (bijvoorbeeld eerdere inspectierapporten) en de cementsoort kunnen worden genoteerd. Volgens de indeling van het handboek worden daarna alle beschreven kenmerken van ASR genoemd en middels een vinkje ( ) of ja/nee kan worden aangegeven of dit is waargenomen bij het beschouwde kunstwerk. Daarnaast kan in de kolom ref. gelijk een verwijzing naar een fotonummer of schadenummer op de inspectietekening worden opgenomen. Onder alle afzonderlijke schadekenmerken is ruimte voor opmerkingen, commentaar en een toelichting op de geconstateerde tekenen van ASR. Belangrijk is nu dat de inspecteur met behulp van de ingevulde gegevens, maar ook vanuit zijn kennis en ervaring op het gebied van betonschade, aangeeft in welke risico-categorie de constructie zich bevindt met betrekking tot schade veroorzaakt door de alkali-silicareactie. Ter ondersteuning wordt hier op basis van het aantal geconstateerde schadekenmerken een mogelijke richtlijn gegeven, maar benadrukt wordt dat individuele constateringen als de cementsteen, de scheurwijdte en historische gegevens hierin niet zijn verwerkt en voor de inspecteur van onschatbaar belang zijn voor een juiste beoordeling aantal geconstateerde ASR-schadekenmerken risicocategorie (middengedeelte inspectieformulier) 0 onwaarschijnlijk mogelijk 3 > 4 waarschijnlijk Tot slot is er ruimte om aan te geven op welk(e) onderde(e)l(en) van het kunstwerk de constateringen betrekking hebben. ASR-kenmerken in een borstwering of kadewand leveren Handboek voor oriënterende inspectie ASR 56

57 geen direct gevaar op; een brugdek of ondersteunende kolom zijn constructief belangrijk voor een kunstwerk, en schadekenmerken hierin zijn direct riskant. Deze informatie wordt gebruikt om te beoordelen of een gericht technisch onderzoek (inclusief een dwarskrachtenanalyse en het bepalen van de treksterkte) op korte termijn noodzakelijk is, mogelijk gevolgd door een petrografisch onderzoek van de als risicovol aangeduide constructieonderdelen. In de opzet van dit inspectieformulier is ervoor gekozen om alle vragen met betrekking tot ASR te betrekken op het gehele kunstwerk, en pas in laatste instantie naar de locatie van de schadekenmerken te kijken. Een groot deel van een kunstwerk wordt vaak met dezelfde toeslagmaterialen geconstrueerd, en zal dan afhankelijk van de omstandigheden ook tot een vergelijkbare risicocategorie behoren. Omdat het hier om een gerichte inspectie naar de activiteit van alkali-silicareactie gaat, en omdat de kenmerken daarvan naar verwachting toch op betrekkelijk kleine schaal zullen worden aangetroffen, is het niet doeltreffend om de inspectie per constructiedeel te registreren, zoals in algemene (DISK-)inspecties wel gebruikelijk is. In het geval van een zeer groot kunstwerk met veel verschil in de constructiedelen (prefab en gestort, bouwperiode, etcetera) kan men kiezen voor het gebruik van meerdere inspectieformulieren voor één kunstwerk. Op de volgende bladzijde is het beschreven inspectieformulier afgedrukt. In hoofdstuk 8 is een voorbeeldinspectie beschreven, waarbij het inspectieformulier volledig is ingevuld. Handboek voor oriënterende inspectie ASR 57

58 Inspectie door: Inspectiedatum ALGEMENE KUNSTWERKGEGEVENS topcode rijkswaterstaat naam kunstwerk type kunstwerk locatie, ligging (schatting van het) bouwjaar historische gegevens aanwezig hoogoven- of portlandcement 1. UITZETTING EN VERVORMINGEN VAN HET BETON Is er sprake van een van de volgende kenmerken die mogelijk kunnen wijzen op ASR? 1a aanlopende of dichte voegen ref. 1b ongewone scheefstand opleggingen ref. 1c verschuiving van vlakken die in elkaars verlengde zouden moeten liggen ref. 1d ongewone krommingen / scheefstand ref. 2. SCHEUREN AAN HET BETONOPPERVLAK Wordt een van de volgende kenmerken van scheurvorming waargenomen die niet aannemelijk kan worden verklaard door een ander schademechanisme dan ASR? 2a craquelé-patroon, landkaartenpatroon ref. 2b uitzettingsscheuren met voorkeursrichting t.g.v. wapeningsconfiguratie ref. 2c de locatie van scheuren lijkt te corresponderen met aanwezig vocht ref. 2d geïnjecteerde scheuren zijn na reparatie toch wijder geworden ref. 2e scheurvorming is pas na jaren ontstaan, scheur loopt door toeslagkorrels ref. 3. AFSCHEIDING VAN ALKALI-SILICAGEL 3a Er is afscheiding van een witte, glasachtige gel in de scheur ref. 3b De afscheiding is zacht en kan met scherp voorwerp worden ingedrukt ref. 3c Gel is aan het oppervlak uitgedroogd, mogelijk in druipsteenvorm ref. 4. AFGEDRUKTE STUKKEN BETON 4a Zijn er stukken beton afgedrukt die mogelijk het gevolg zijn van zich ref. ontwikkelende ASR? 5. OVERIGE OPMERKINGEN (B.V. BEZWIJKTEKENEN) 5 ref. CATEGORIE, KANS OP ASR LOCATIE IN KUNSTWERK onwaarschijnlijk geen direct gevaar mogelijk waarschijnlijk constructief, riskant Handboek voor oriënterende inspectie ASR 58

59 7: Richtlijnen rapportage Het doel van de inspecties volgens dit handboek is om te komen tot een eenduidige inventarisatie van de kunstwerken in Nederland. In feite kunnen alle noodzakelijke gegevens van een kunstwerk worden weergegeven op het inspectieformulier. Het schrijven van een compleet rapport is derhalve in veel gevallen niet nodig. Ook als men besluit om een rapport te schrijven naar aanleiding van een inspectie volgens dit handboek, dient het rapport zeer beknopt te zijn. De rapportage van een kunstwerk dat volgens de richtlijnen in dit handboek is uitgevoerd bevat: 1) algemene beschrijving van de constructie - type kunstwerk - locatie - beheerder - overzichtsfoto 2) inspectieformulier met antwoord op gestelde vragen 3) opmerkingen / conclusie - nuances met betrekking tot antwoorden op inspectieformulier - overige constateringen - toelichting op geconcludeerde categorie - samenvatting advies in geval van een gericht technisch of petrografisch onderzoek 4) fotobijlage In bijlage 1 is een voorbeeldinspectie beschreven, waarbij niet alleen het inspectieformulier is ingevuld maar ook een beknopt rapport is geschreven. Handboek voor oriënterende inspectie ASR 59

60 8: Voorbeeldinspectie In deze bijlage wordt een inspectie aan de hand van dit handboek beschreven. Handboek voor oriënterende inspectie ASR 60

61 RAPPORTAGE VOORBEELDINSPECTIE Op 22 augustus 2001 heeft Nebest een visuele inspectie uitgevoerd van de fietstunnel aan de oostzijde van het kunstwerk Brug over de Zuidwillemsvaart. Met behulp van het Handboek voor oriënterende inspectie ASR is gekeken naar eventuele kenmerken van ASR in de constructie. De onderdoorgang bestaat uit gewapend betonnen wanden en vleugelwanden en een gewapend betonnen dak (zie foto B1). De bestekstekeningen dateren uit Op de constructie is een coating aangebracht. Vermoedelijk is geen hoogovencement gebruikt. Na het besprenkelen van een stukje (ongecoate) beton werd geen H 2 S-lucht waargenomen. In de zijkant van het tunneldak en bovenop de schampkant is aanzienlijke scheurvorming waargenomen, waarbij de scheurwijdte in op diverse plaatsen meer was dan 1 mm. De oriëntatie van de scheuren is voornamelijk in de richting dwars op het onderdoorgaande fietspad (foto B2 en B3). Er is witte uitbloeiing aanwezig, soms in de vorm van druipstenen(foto B4). Door verkalking is de uitbloeiing wel hard en bros en kan niet zonder meer worden vastgesteld of dit ASR-gel is (geweest). Een duidelijke verkleuring van de coating aan het oppervlak heeft opgetreden. Controle van de kenmerken op het inspectieformulier heeft opgeleverd dat het optreden van ASR in deze constructie waarschijnlijk is. Dit komt overeen met de algehele indruk na beoordeling van de scheurvorming in het tunneldak. Er wordt geadviseerd een gericht technisch onderzoek uit te voeren (inclusief een petrografisch onderzoek) om zekerheid over het schademechanisme en de constructieve veiligheid te verkrijgen. Handboek voor oriënterende inspectie ASR 61

62 Formulier voorbeeldinspectie: Inspectie door: E.J.C. Rademaker, M.H. Kolkman Inspectiedatum 22 augustus 2001 ALGEMENE KUNSTWERKGEGEVENS topcode rijkswaterstaat 45D-301 BC03 naam kunstwerk type kunstwerk Brug over de Zuidwillemsvaart Tunnel locatie, ligging Rijksweg A2, Ring s-hertogenbosch t.h.v. afslag 21 (schatting van het) bouwjaar 1967 historische gegevens aanwezig hoogoven- of portlandcement nee vermoedelijk portlandcement 1. UITZETTING EN VERVORMINGEN VAN HET BETON Is er sprake van een van de volgende kenmerken die mogelijk kunnen wijzen op ASR? 1a aanlopende of dichte voegen n.v.t. ref. 1b ongewone scheefstand opleggingen n.v.t. ref. 1c verschuiving van vlakken die in elkaars verlengde zouden moeten liggen nee ref. 1d ongewone krommingen / scheefstand nee ref. 2. SCHEUREN AAN HET BETONOPPERVLAK Wordt een van de volgende kenmerken van scheurvorming waargenomen die niet aannemelijk kan worden verklaard door een ander schademechanisme dan ASR? 2a craquelé-patroon, landkaartenpatroon ja foto B2 2b uitzettingsscheuren met voorkeursrichting t.g.v. wapeningsconfiguratie? ref. 2c de locatie van scheuren lijkt te corresponderen met aanwezig vocht ja foto B3 2d geïnjecteerde scheuren zijn na reparatie toch wijder geworden nee ref. 2e scheurvorming is pas na jaren ontstaan, scheur loopt door toeslagkorrels? ref. 3. AFSCHEIDING VAN ALKALI-SILICAGEL 3a Er is afscheiding van een witte, glasachtige gel in de scheur ja ref. 3b De afscheiding is zacht en kan met scherp voorwerp worden ingedrukt nee ref. 3c Gel is aan het oppervlak uitgedroogd, mogelijk in druipsteenvorm ja foto B4 4. AFGEDRUKTE STUKKEN BETON 4a Zijn er stukken beton afgedrukt die mogelijk het gevolg zijn van zich nee ref. ontwikkelende ASR? 5. OVERIGE OPMERKINGEN (B.V. BEZWIJKTEKENEN) 5 ref. CATEGORIE, KANS OP ASR LOCATIE IN KUNSTWERK onwaarschijnlijk geen direct gevaar mogelijk waarschijnlijk constructief, riskant Handboek voor oriënterende inspectie ASR 62